Konwektory grzewcze: urządzenie, zasada działania, odmiany
Na całym świecie konwektory grzewcze od kilku dekad skutecznie konkurują z grzejnikami. W naszym kraju są one również używane od dłuższego czasu, ale pod względem popularności są znacznie gorsze od grzejników żeliwnych i bimetalicznych. Niska popularność nie wynika z najgorszych właściwości użytkowych, ale jedynie z braku znacznej części wiedzy społeczeństwa na temat tego rodzaju urządzeń grzewczych.
Treść
Zasada działania
Samo słowo „konwektor” służy jako wskazówka, że podstawą zasady jego działania jest zjawisko fizyczne, takie jak konwekcja. Zimniejsze powietrze, gęstsze, znajduje się w niższych warstwach - w pobliżu podłogi pomieszczenia. Przechodząc przez konwektor powietrze ogrzewa się, jego gęstość maleje, w wyniku czego wzrasta.
Konwekcja może być nie tylko naturalna, ale także wymuszona. Wbudowany wentylator pomoże zwiększyć przepływ konwekcyjnego powietrza, a tym samym zwiększyć wydajność nagrzewnicy.
Urządzenie do ogrzewania konwektora wodnego
Głównym elementem roboczym konwektora jest wymiennik ciepła. Z jego pomocą ciepło jest przenoszone z chłodziwa, którego funkcję wykonuje gorąca woda krążąca w systemie grzewczym i otaczającym powietrzu. Wymiennik ciepła to rura, na której zamontowanych jest wiele metalowych płyt (lameli), zwiększając obszar wymiany ciepła. W zależności od wymaganej mocy konwektor może być wyposażony w jeden lub dwa wymienniki ciepła.
Odległość między lamelami wymiennika ciepła nie jest ustalana arbitralnie, ale jest wyraźnie obliczona. Wydaje się, że im więcej płyt jest zamontowanych na rurze, tym lepszy jest transfer ciepła. Jednak ich zbyt duża gęstość spowoduje, że cyrkulacja powietrza przez urządzenie będzie trudna. Konieczne jest osiągnięcie „złotego środka” - aby lamele nie zakłócały ruchu powietrza, ale jednocześnie zapewniały najbardziej efektywny transfer ciepła.
1. Korpus przenośnika.
2. Wymiennik ciepła.
3. Dekoracyjna kratka.
4. Wentylator styczny.
5. Duża okładka dekoracyjna.
6. Mała okładka dekoracyjna.
7. Obrzeże dekoracyjne.
8. Stopka mocująca.
9. Śruby regulacyjne.
10. Śruba mocująca.
11. Zawór kulowy
12. Zawór odcinający i kontrolny.
13. Elastyczny eyeliner.
14. Uszczelki
Istnieje również alternatywa ze strukturalnego punktu widzenia typu wymiennika ciepła, w którym zamiast lameli stosuje się drut. Konwektory drutowe są nieco bardziej wydajne, ale znacznie droższe, a zatem mniej powszechne niż konwektory płytowe, więc nie będziemy o nich więcej rozmawiać.
Konwektor wodny z drutowym wymiennikiem ciepła.
Wiele cech technicznych konwektora zależy od materiału, z którego wykonany jest jego wymiennik ciepła. Może to być stal, miedź lub połączenie miedzi i aluminium. Zastosowanie metali nieżelaznych do produkcji wymiennika ciepła, ze względu na ich wysoką przewodność cieplną, prowadzi do wzrostu wydajności urządzenia w porównaniu z analogiem metalu żelaznego. Nawiasem mówiąc, aluminiowe lamele są bardzo cienkie, a przy nieostrożnym obchodzeniu się z nimi łatwo się zakleszczają, co pogarsza aerodynamikę.
Wymienniki ciepła mogą różnić się nie tylko materiałem produkcyjnym, ale także kształtem metalowych żeber. Oprócz gładkich lameli stosowane są również blachy faliste: w kształcie fali, w kształcie litery U, meandry itp.Płyty faliste mają wyraźną zaletę: wypukłość zwiększa powierzchnię płyty, a tym samym przenosi ciepło.
Wymiennik ciepła z lameli w kształcie fali.
Wydajność wymiany ciepła z chłodziwa do lameli w dużej mierze zależy od szczelności płyt do rury: nawet niewielka szczelina może powodować duże straty ciepła. Jeśli wymiennik ciepła jest wykonany ze stali, zwykle stosuje się spawanie do połączenia lameli z rurą, jeśli lutowanie jest wykonane z miedzi. W przypadku bimetalicznych wymienników ciepła, w których płyty aluminiowe mają kontakt z rurami miedzianymi, nie stosuje się ani spawania, ani lutowania twardego. Jednak tutaj możesz osiągnąć idealne dopasowanie elementów. W tym przypadku albo używają lameli ze specjalnymi mankietami, albo używają metody nagniatania - wkładają płytki na rurę, a następnie rurę rozszerzają się za pomocą trzpienia.
Niektóre konwektory są wyposażone w wentylator, który zasysa powietrze do wymiennika ciepła, a tym samym przyspiesza wymianę powietrza, a tym samym proces ogrzewania pomieszczenia. Wentylator może być styczny lub osiowy. Pierwszy wirnik rozciąga się na całej długości wymiennika ciepła.
Osiowe śmigło wentylatora znajduje się na końcu wymiennika ciepła i kieruje powietrze wzdłuż niego.
Zaleta grzejnika z konwekcją wymuszoną jest oczywista - zwiększona wydajność. Ma jednak również oczywiste wady: po pierwsze konieczność podłączenia do sieci, co nie zawsze może być łatwo wykonalne, a po drugie, hałas emitowany przez wentylator podczas pracy.
Wymiennik ciepła, a także wentylator (jeśli jest przewidziany w projekcie), punkty połączenia z systemem grzewczym, regulator dopływu chłodziwa i zawór odpowietrzający są ukryte za ściankami obudowy ze stali nierdzewnej. Górny koniec obudowy jest zamknięty kratką, która nie utrudnia ruchu przepływów powietrza, ale jednocześnie zapobiega przedostawaniu się ciał obcych do środka. Niektóre konwektory mają przepustnicę powietrza, która pozwala kontrolować intensywność przepływu powietrza.
Ścienne i podłogowe konwektory grzewcze
Metodą montażu wszystkie konwektory grzewcze są podzielone na ścianę, podłogę i podłogę. Pierwsze dwa typy są do siebie bardzo podobne, dlatego rozważymy je razem.
Główną różnicą między konwektorami ściennymi i podłogowymi, bardzo podobnym wyglądem, są ich wymiary. Montowany na ścianie z reguły wystarczająco wysoki, podłogowy - niski i kompaktowy. Te ostatnie, ze względu na swój niewielki rozmiar, są mniej widoczne, można je łatwo schować za meblami.
Ścienny konwektor wodny.
Konwektor podłogowy.
Istnieją nawet modele listew o wysokości mniejszej niż 200 mm, które mogą służyć jako zamiennik listwy przypodłogowej i ogrzewać pomieszczenie na obwodzie.
Cokołowy konwektor wodny.
Wszystkie konwektory ścienne i podłogowe są podzielone na modele z obudową i modele bez niego. Obudowa nie odgrywa dekoracyjnej roli, jak można się spodziewać: przyczynia się do stworzenia dodatkowej przyczepności w celu poprawy cyrkulacji powietrza. Często wysokość obudowy znacznie przekracza wymiary wymiennika ciepła. Taka rozbieżność wcale nie jest mariażem producenta, odbywa się to celowo: im wyższa obudowa, tym silniejsza przyczepność. Jeśli chodzi o konwektory bez obudowy, mają one również obudowę, ale tylko osłania wymiennik ciepła i chroni go przed uszkodzeniami mechanicznymi.
Należy zauważyć, że powierzchnia funkcjonalnej obudowy lub ozdobnej obudowy nie nagrzewa się zbytnio. To odróżnia konwektory od grzejników - poparzyć się przez przypadkowe dotknięcie powierzchni ciała, w tym przypadku jest to niemożliwe.
Najczęściej korpusy konwektorów są wykonane ze stali, niezależnie od materiału wymiennika ciepła. Faktem jest, że stal jest łatwa do malowania, a to daje kupującemu możliwość wyboru urządzenia grzewczego, które idealnie pasuje do wnętrza pokoju.Jednak stal - choć najczęstsza, ale nie jedyna opcja. W razie potrzeby możesz znaleźć coś bardziej egzotycznego, na przykład konwektor w drewnianej skrzynce.
Konwektory wodne do ogrzewania podłogowego
Istnieje inny rodzaj konwektorów grzewczych, który bardzo różni się od rozważanych powyżej i dlatego wyróżnia się. Są niezwykłe w miejscu instalacji - w niszy znajdującej się pod podłogą. Z dużym prawdopodobieństwem można znaleźć takie urządzenia grzewcze w pomieszczeniach handlowych lub biurowych z dużymi panoramicznymi oknami, na których zwykłe grzejniki lub konwektory nie będą wyglądały całkiem dobrze. W domkach i mieszkaniach takie konwektory są również instalowane, ale zwykle tylko w przypadkach, w których dolna krawędź okna znajduje się nie wyżej niż 150-300 mm od poziomu podłogi. Dozwolone jest osadzanie konwektorów grzewczych w parapecie.
Konwektor ogrzewania wody wbudowany w podłogę.
Wysokość korpusu konwektorów osadzonych w podłodze może wynosić od 50 do 130 mm, a długość może osiągnąć 3 m. Ale użytkownik, jeśli on sam nie był zaangażowany w projektowanie i instalację, może jedynie zgadywać o prawdziwych wymiarach urządzenia grzewczego, ponieważ tylko dekoracyjny grill będzie dla niego widoczny na poziomie podłoga, przez którą unosi się ogrzane powietrze.
Najczęściej takie kratki są wykonane ze stali, aluminium lub plastiku, ale czasami można znaleźć żeliwo, marmur lub na przykład drewniany. Bez względu na to, z jakiego materiału jest wykonana krata, musi ona być wystarczająco silna, abyś, przechodząc, nie bał się na nią nadepnąć.
W przypadku dużych francuskich okien konwektory podłogowe są nieodzowną opcją dla urządzeń grzewczych. Z jednej strony, o czym już wspominaliśmy, ponieważ znajdują się pod podłogą, nie zakłócają przeglądu. Z drugiej strony właśnie takie konwektory najlepiej ogrzewają pomieszczenie oknami „podłogowymi”. Zimne powietrze z okna wchodzi do konwektora przez grill, a stamtąd wychodzi już ciepłe.
Aby zainstalować konwektor podłogowy, konieczne jest wcześniejsze przygotowanie niszy w podłodze o głębokości od 100 do 300 mm. Możliwe jest jednak przeprowadzenie instalacji na etapie wykonywania jastrychu podłogowego. Należy pamiętać, że z dala od każdego konwektora, którego można użyć do montażu na podłodze.
Czynnikiem ograniczającym w tym przypadku będzie wysokość urządzenia. Potężne modele o wysokości kilkudziesięciu centymetrów nie są przeznaczone do instalacji w pomieszczeniach na wyższych piętrach budynku. Oczywiście konieczne jest wcześniejsze zaplanowanie instalacji konwektorów podłogowych - nawet na etapie budowy budynku. Wyjątkiem są modele małej mocy o niskiej mocy, które umożliwiają montaż w jastrychu.
Konwektory podłogowe do podgrzewania wody, w przeciwieństwie do montażu naściennego lub podłogowego, często mają w swojej konstrukcji wentylator do wymuszonego dostarczania powietrza do wymiennika ciepła, a także system odwadniający do gromadzenia i odprowadzania kondensatu z korpusu urządzenia.
Możliwość kontroli temperatury
Czasami, szczególnie na wiosnę, kiedy w nocy jest jeszcze zimno, a słońce już zaczyna zauważalnie ogrzewać w ciągu dnia, okresowo powstaje chęć zmniejszenia ciepła pochodzącego z grzejnika. Konwektory grzewcze mają łatwo regulowaną moc. Gdy dopływ chłodziwa do konwektora jest zablokowany, chłodzi się dość szybko, co wynika z małej objętości wody w nim w porównaniu do chłodnicy. Do utrzymania temperatury w pomieszczeniu na danym poziomie wystarczy sprzęt konwektorowy z mechanicznymi lub elektronicznymi zaworami sterującymi.
Mechaniczne zawory kontroli temperatury.
Elektroniczne zawory termostatyczne.
Zawór termostatyczny, który ma być zainstalowany, musi mieć wysoki przepływ, aby na wlocie nie powstawał znaczny opór hydrauliczny.Niektórzy producenci konwektorów początkowo wyposażają swoje produkty w armatury termostatyczne. Jeśli zakupione urządzenie nie jest wyposażone w zawór termostatyczny, możesz go kupić i zainstalować samodzielnie.
Możesz ręcznie ustawić temperaturę pokojową. Niektóre modele konwektorów mają przepustnicę, którą użytkownik może w razie potrzeby obrócić i zablokować drogę dla ogrzanego powietrza.
Możliwość zastosowania do chłodzenia pomieszczenia
Konwektor można nazwać uniwersalnym sprzętem klimatycznym, ponieważ w różnych porach roku może wykonywać różne zadania: zimą - do ogrzania, latem - do ochłodzenia. To prawda, że nie każde urządzenie jest przystosowane do chłodzenia, producenci zwykle wskazują dostępność tej funkcji w jednym lub drugim ze swoich modeli. Należy pamiętać, że konwektory wytwarzają zimno znacznie gorzej niż ciepło, dlatego przy obliczaniu mocy urządzenia należy polegać na potrzebach zimna, ponieważ nie jest trudno zmniejszyć moc grzewczą, jak już wiesz.
Aby konwektor nie zaczął się nagrzewać, ale aby schłodzić powietrze w pomieszczeniu, musisz go opróżnić, napełnić specjalnym płynem i podłączyć do agregatu. Istnieją jednak modele, w których przejście z jednego trybu do drugiego jest znacznie prostsze i szybsze. W nich są natychmiast dwa niepodłączone obwody: jeden dla czynnika chłodzącego, drugi dla czynnika chłodniczego. Aby zmienić tryb pracy, wystarczy wyłączyć obieg płynu w jednym obwodzie i włączyć go w innym.
I kilka uwag dotyczących możliwości wykorzystania tego typu sprzętu klimatycznego do chłodzenia pomieszczenia. Przywołując zasadę działania konwektora, zrozumiesz, że w trybie naturalnym nie jest w stanie pracować na chłodzeniu. Dlatego wszystkie modele zaprojektowane do pracy w dwóch trybach są wyposażone w wentylatory. Ponadto wentylator pomaga zmniejszyć ilość skroplin powstających na wymienniku ciepła podczas operacji chłodzenia konwektora.
Zalety i wady konwektorów wodnych przed konwencjonalnymi grzejnikami
Nauczyłeś się wiele o konwektorach wodnych, ale najprawdopodobniej nie wystarczy, abyś zrozumiał, czy osobiście potrzebujesz takiego urządzenia grzewczego. Aby pomóc Ci dokonać wyboru (bez względu na to, czy jest on dodatni czy ujemny), porównujemy konwektory wodne z konwencjonalnymi grzejnikami, znanymi i znanymi.
+ Plusy konwektorów podgrzewających wodę
- Konwektory nagrzewają się szybciej do mocy znamionowej. Powód tego jest dość prosty: wewnętrzna objętość rur konwektora jest raczej niewielka, przez co szybkość cyrkulacji chłodziwa w systemie jest wyższa. Konwektory nie tylko szybciej się nagrzewają, ale także szybciej ogrzewają pomieszczenie, co jest znacznie ułatwione dzięki wysokiej przewodności cieplnej płyt żebrowych.
- Konwektory nie wymagają wysokiej temperatury chłodziwa: do skutecznego ogrzewania pomieszczenia wystarczy podgrzanie wody w systemie do 50-60 ° C. Z tego wynika, że zużycie energii do ogrzewania chłodziwa w systemie grzewczym z konwektorami jest mniejsze niż w systemie z grzejnikami.
- Konwektory, w przeciwieństwie do grzejników, są w stanie stworzyć skuteczną kurtynę termiczną, odcinając zimne powietrze wpadające do pomieszczenia z okien. Okna nie zaparowują ani nie zamrażają.
- Zatkanie powietrza w konwektorach grzewczych jest rzadkością.
- Ze względu na niewielką wagę konwektorów można je instalować nawet na lekkich przegrodach wykonanych na przykład z płyt kartonowo-gipsowych. W przypadku grzejników, zwłaszcza żeliwa, nie można nawet o tym myśleć.
- Konwektory nie stanowią zagrożenia dla małych dzieci: powierzchnia ciała praktycznie się nie nagrzewa, co oznacza, że prawdopodobieństwo poparzenia wynosi zero.
- Ukryta instalacja konwektorów podłogowych, w których ani rury, ani urządzenia grzewcze nie są widoczne, to stare marzenie wielu projektantów pomieszczeń, które w końcu się spełniło.
- Wady konwektorów grzewczych
- Konwektory można stosować tylko w pomieszczeniach z naturalną wentylacją. Wlot powietrza z pomieszczenia z wymuszoną wentylacją z reguły odbywa się w pobliżu sufitu. Oznacza to, że całe ciepłe powietrze wytwarzane przez konwektor zostanie wyciągnięte, to znaczy grzejnik będzie pracował na biegu jałowym.
- W wyniku nierównomiernego rozkładu przepływów powietrza pochodzących z konwektora ciąg jest możliwy.
- Ta nagrzewnica ułatwia cyrkulację pyłu w pomieszczeniu, poruszanego przez konwekcyjny przepływ powietrza.
